Гелиоэнергетика плюсы и минусы

Для производства солнечных батарей требуется большое количество энергии, и общие выбросы в атмосферу значительны, но после установки солнечные батареи производят энергию без выбросов в течение более чем 25 лет.

Плюсы и минусы солнечной энергии

Человечество все больше идет по пути загрязнения собственной окружающей среды. Многие умы мира заняты вопросом о возобновляемых источниках энергии без выбросов. Эта тема чрезвычайно актуальна в 21 веке.

О положительных свойствах солнечной энергии говорят практически везде. Использование альтернативных способов производства электроэнергии может качественно помочь нашей планете. Защита природных ресурсов, атмосферы и предотвращение глобального потепления,

является одной из основных обязанностей современного человека. Каковы же преимущества и недостатки такого вида энергии, как солнечная радиация.

Преимущества

Рассматривая солнечную радиацию в качестве источника энергии, важно отметить, что эта энергия бесконечна. Это большой плюс, так как все известные на сегодняшний день источники энергии вредны для нашей планеты. По некоторым оценкам Национальной академии наук США, "Солнце-звезда" сможет согревать Землю в течение ок. 6,5 миллиардов летпока не взорвется.

• Повсеместное распространение. Энергетические ресурсы Солнца огромны. Каждый день нашу планету облучают примерно 120 000 тераватт света от самой большой звезды. Это в 20 000 раз больше энергии, чем весь мир способен потреблять каждый день.
• Стабильность. Солнечную энергию невозможно истощить, она стабильна бесконечно. Даже сейчас и для будущих поколений солнце будет продолжать светить.
• Доступность. Энергия солнечных лучей может быть получена и использована каждый летний (и даже зимний) день на всей поверхности Земли. Германия, например, является страной с наибольшим количеством солнечного света в мире и обладает превосходными ресурсами солнечной энергии.
• Безопасность для окружающей среды. Экологичность является основополагающим фактором при производстве энергии для использования человеком. Если сравнивать затраты и воздействие на окружающую среду традиционных методов производства энергии с производством солнечной энергии, то производство, транспортировка и установка солнечных батарей практически не влияют на природу и атмосферу. Это, несомненно, самая важная мера в борьбе с глобальным потеплением.
• Отсутствие шума. Поскольку в самом источнике нет движущихся частей, энергия вырабатывается бесшумно.
• Преимущества. Использование отдельного источника энергии в частном доме очень экономично. Как правило, обслуживание панелей сводится к минимуму; панели необходимо очищать от грязи несколько раз в год. Гарантия производителя распространяется на период от 20 до 25 лет.

Онлайн-журнал "Знание электрика

Инструкции и схемы подключения

В наше время, когда экология переживает не лучшие времена, человечество всерьез озабочено поиском источников энергии, которые не разрушат экосистему и не иссякнут через несколько десятилетий. Люди стремительно отворачиваются от нефти и угля в сторону солнца, ветра и волн. По всему миру строятся электростанции, использующие эти "чистые" ресурсы, но их по-прежнему мало, и они не в состоянии полностью обеспечить энергией население и промышленность.

Будущее электричества за солнцем

Будущее зеленой энергетики

Одним из наиболее перспективных вариантов экологически чистой энергии является солнечная энергия. Ее суть заключается в извлечении энергии непосредственно из солнца, свет которого поступает на Землю в достаточном количестве. Первоначально энергия достигла поверхности планеты от нашей звезды, где она была преобразована растениями в тепло или органические вещества. Именно растительные остатки, такие как нефть, газ, уголь или торф, были использованы человечеством.

С другой стороны, прямое преобразование солнечного света позволило бы использовать другой, более короткий цикл. Это уменьшило бы потери энергии и ее продолжительность. Кроме того, поток света не исчезнет в ближайшие пять миллиардов лет, поэтому этот источник энергии можно считать практически вечным. Еще одним преимуществом использования солнца является отсутствие отходов. Не нужно хоронить радиоактивные, частично распавшиеся материалы под землей, на земле или в космосе.

Плюсы и минусы солнечной энергии

Альтернативная энергия Альтернативная энергия, возобновляемые источники энергии, энергетические ресурсы планеты.

Солнечная энергетика – это отрасль экономики, которая занимается использованием солнечного излучения для производства энергии. Солнечная энергия использует неисчерпаемый источник энергии, не производит вредных отходов и является экологически чистой.

Солнечная энергетика основана на том, что поток солнечного излучения, проходящий через площадь 1м², перпендикулярно потоку излучения на расстоянии одной астрономической единицы от солнца (при входе в земную атмосферу) равен 1367 Вт/м² (солнечная постоянная). В результате поглощения, при прохождении через земную атмосферу, максимальный поток солнечного излучения на уровне моря (на экваторе) составляет 1 020 Вт/м². Однако следует отметить, что среднесуточный солнечный поток через одну горизонтальную площадку как минимум в три раза меньше (из-за смены дня и ночи и изменения угла солнца над горизонтом). Зимой в умеренных широтах эта величина в два раза меньше.

Известны следующие способы получения энергии из солнечного излучения:

(а) паровые двигатели (поршневые или турбинные), использующие пар, углекислый газ, пропан-бутан, фреоны;

(б) двигатель Стирлинга и др.

Строительство солнечных электростанций требует больших площадей земли из-за теоретических ограничений для фотоэлектрических элементов первого и второго поколения. Например, для электростанции мощностью 1 ГВт может потребоваться территория в десятки квадратных километров. Строительство солнечных электростанций такой мощности может привести к изменению микроклимата окружающей местности, поэтому в основном фотоэлектрические станции мощностью 1-2 МВт устанавливаются вблизи потребителя или даже индивидуальные и мобильные установки.

Фотоэлектрические инверторы работают в течение дня, а также в утренние и вечерние сумерки (с меньшей эффективностью). Это означает, что пик потребления электроэнергии приходится на вечерние часы. Кроме того, вырабатываемая ими электроэнергия может быстро и неожиданно колебаться из-за изменений погоды. Чтобы преодолеть эти недостатки, солнечные электростанции используют эффективные электрические батареи. Сегодня эта проблема решена благодаря развитию интегрированных энергетических систем, которые объединяют различные источники энергии и перераспределяют генерируемую и потребляемую энергию.

Преимущества и недостатки солнечных батарей

Практически каждый способ выработки электроэнергии (если это не геотермальная энергия или энергия приливов и отливов) зависит от внешнего фактора – источника энергии, будь то газ, нефть, уголь, ветер или солнце. Поэтому не имеет смысла рассматривать достоинства того или иного источника в отрыве от реальных условий, сравнивать их преимущества или недостатки. Давайте поговорим о ближайшем будущем, принимая во внимание различия в уровнях использования солнечной электростанции.

Индивидуальный уровень использования

До сих пор активному внедрению солнечных электростанций мешали несколько факторов:

• Относительно высокая стоимость одного ватта электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями. Однако за последние 10 лет эта стоимость снизилась в 10 раз (по данным Citigroup) до 0,75 долларов США за ватт в США для оптовых потребителей.
• Отсутствие развитой инфраструктуры продвижения рынка, включающей проектирование, установку и последующие действия.
• Отсутствие государственной поддержки. Хотя для крупных игроков оптового рынка электроэнергии была принята резолюция 449 от 28 мая 2013 года. "О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электроэнергии и мощности".
• Отсутствие продуманной системы продажи излишков электроэнергии в централизованную сеть. Проектирование солнечной электростанции на каждом уровне предполагает определенный запас прочности, который зависит от важности объекта энергоснабжения. Это приводит к тому, что в определенные промежутки времени вырабатывается избыточная энергия, которую некуда девать.

Даже небольшой шаг по устранению этих факторов делает солнечную электростанцию полноценным и привлекательным продуктом.

К положительным чертам (плюсам) солнечной электростанции в частном секторе относятся:

• Энергетическая независимость (полная или частичная). Проблема скачков напряжения в нашей стране затронула многих людей, а компенсацию получили лишь единицы. Также нет компенсации за потерянное время или информацию, так как потери не являются материальными. Пятисотваттная солнечная электростанция с рассчитанным аккумулятором позволит забыть о сбоях в электропитании компьютера или отключении систем сигнализации и безопасности.
• Отношение к электричеству меняется, когда оно становится собственностью, которой можно управлять и контролировать. В конечном итоге это учит не только взрослых, но и детей рациональному использованию электроэнергии.
• Солнечная электростанция – это долгосрочная инвестиция в домашнее хозяйство, отдача от которой не уменьшается с годами. Это инвестиция, которую может сделать дальновидный человек, а не организация, готовая сегодня "выкрутиться", а завтра будет потоп.
• Это самый тихий способ выработки электроэнергии, и он будет работать всегда, пока светит солнце.

Типы солнечных электростанций, принципы работы, примеры

Потребление электроэнергии в мире растет с каждым днем. В то же время стоимость выработки электроэнергии продолжает расти. Тепловые электростанции наносят большой вред окружающей среде и работают на источниках энергии, которые рано или поздно закончатся. Гидроэлектростанции также оказывают негативное воздействие на окружающую среду, хотя они менее вредны. У атомных электростанций много трудностей с заготовкой топлива и утилизацией отработанного топлива. Поэтому электроэнергия от всех этих типов электростанций не может быть дешевой. Именно поэтому развитые страны уже давно начали обращать свое внимание на альтернативные источники энергии. В частности, это солнечные электростанции. Солнечное излучение – это возобновляемый источник энергии. Более того, эта энергия бесплатна. За несколько дней Солнце может послать на Землю достаточно энергии, чтобы хватило на всю жизнь. В этой статье мы сосредоточимся на промышленных электростанциях. Мы рассмотрим принцип их работы, основные типы, преимущества и недостатки. Мобильные солнечные электростанции для дома и дачи будут рассмотрены в отдельной статье.

Принцип работы и типы солнечных электростанций

Солнечная электростанция (СЭС) – это объект, преобразующий солнечную энергию в электричество. Варианты преобразования зависят от типа электростанции. В целом, существует два метода производства электроэнергии на солнечной электростанции:

• Преобразование солнечной энергии в тепловую энергию, а затем в электричество;
• Преобразование солнечной энергии непосредственно в электричество.

Второй метод является более перспективным, но для расширения его использования необходимо повысить эффективность фотоэлектрических элементов. В настоящее время в большинстве случаев КПД составляет 10─15%. Давайте теперь рассмотрим основные типы солнечных электростанций.

Этот тип солнечной электростанции основан на получении пара за счет тепловой энергии солнца. В центре конструкции находится башня высотой 18─24 метра. Высота зависит от мощности и может превышать эти пределы. На вершине башни находится резервуар для воды. Резервуар окрашен в черный цвет, чтобы увеличить поглощение солнечного излучения. На башне установлена группа насосов, которые перекачивают воду из турбогенератора в нагретый бак. Вокруг башни расположены большие площади так называемых гелиостатов.

Электроснабжение. Источники топлива. Влияние на окружающую среду

Экологические преимущества солнечной энергии также различаются в зависимости от того, какая форма энергии вытесняется. Как показано на рисунке выше, выработка солнечной энергии вместо использования электроэнергии от угольных электростанций будет гораздо более рентабельной, чем установка солнечных панелей для компенсации гидро- или ветровой энергии из сети. Существует множество других причин для установки солнечных панелей, даже если сеть питается от возобновляемых источников (например. снижение нагрузки на сеть и снижение пожизненной стоимости владения электроэнергией), но они не будут подробно рассматриваться здесь.

Такие провинции, как Новая Шотландия, Саскачеван и Альберта, получат наибольшую выгоду от солнечной энергии, так как энергия в этих провинциях производится в основном из ископаемого топлива. Квебек получит наименьшую выгоду от солнечной энергии, поскольку его энергосистема уже почти полностью очищена от углерода.

Резюме

Солнечная энергия не идеальна, но в целом она имеет положительный экологический и финансовый эффект. Да, для добычи/производства солнечных батарей требуется огромное количество энергии, и да, в процессе производства используются химические вещества. Эти два неоспоримых факта не означают, что солнечные панели оказывают чистое негативное воздействие, как показывают данные. Энергия, необходимая для производства солнечных панелей, окупается менее чем за два года. Даже с учетом этапов производства и преобразования солнечной энергии выбросы в атмосферу в 3-25 раз меньше, чем при производстве того же количества энергии из ископаемого топлива. Более низкие выбросы солнечной энергии по сравнению с любым ископаемым топливом (особенно углем) делают эту технологию чрезвычайно выгодной.

• воздействие
• окружающая среда
• негативное
• положительное
• солнечные панели
• расчет

• Популярная наука
• Энергия и батареи
• Окружающая среда
• Будущее уже здесь